È tempo che i giocatori PC facciano i conti con la cache e AMD è all'avanguardia

Questa storia fa parte della serie ReSpec di Jacob Roach, che copre il mondo dei giochi e dell'hardware per PC.

La cache non è qualcosa a cui i giocatori PC pensano abbastanza. Almeno, questo sembra essere il pensiero di AMD negli ultimi tempi.

Con il rilascio di 3D V-Cache sul Ryzen 7 5800X3D, tuttavia, AMD ha appena dimostrato il suo punto di vista. Il 5800X3D è il CPU da gioco più potente puoi acquistare e 3D V-Cache è da ringraziare. Ma una domanda incombe: perché?

La cache è sempre stata importante, ma AMD non ha deciso di applicare la sua confezione 3D Hybrid Bond alla cache solo per un sospetto. Dopo aver terminato il mio Recensione Ryzen 7 5800X3D, mi sono seduto con Robert Hallock, direttore del marketing tecnico di AMD, per capire cos'è la cache fare nei giochi, perché è importante e perché il gioco è stato l'obiettivo di progettazione perfetto per il più unico del 2022 processore.

Cos'è la cache?

Prima di parlare di qualsiasi altra cosa, dobbiamo parlare della cache, in particolare di cosa fa la cache della CPU quando giochi. Una cache è abbastanza semplice: è un bit di memoria superveloce sulla tua CPU che può contenere istruzioni. Hallock ha spiegato l'importanza della cache in questo modo: "Più istruzioni puoi mantenere locali alla CPU, meno tempo devi dedicare a prenderle da qualche altra parte".

Il tempo (o, più precisamente, la latenza) è ciò che Hallock chiama il "grande governatore delle prestazioni". Il tuo frame rate medio è solo un'astrazione della latenza, una scorciatoia che è più facile da capire rispetto alla quantità di tempo necessaria per ogni fotogramma per rendere. Questo è il punto.

È la "grande ricerca" dell'industria dell'hardware, secondo Hallock, nascondere o rimuovere la latenza per migliorare le prestazioni.

La cache della CPU contiene le istruzioni che governano ciò che fanno gli altri componenti e nei giochi queste istruzioni possono cambiare molto. La casualità è ciò che causa la latenza, poiché la tua CPU deve inviare istruzioni alla GPU per recuperare una trama o un modello di carattere (tra dozzine di altre cose).

Più cache significa che la CPU non ha bisogno di recuperare i dati dal tuo sistema RAM, che potrebbe aumentare la latenza di 10 volte o più.

Ciò non significa che più cache sia intrinsecamente migliore per i giochi. Dipende in gran parte dal gioco, ma soprattutto da quando il gioco è stato realizzato.

Tre secchi

Quando si tratta di definire gli obiettivi di progettazione di un processore come Ryzen 7 5800X3D, Hallock afferma che i giochi si suddividono in tre categorie principali:

• Sensibile alla frequenza — League of Legends, Civilization VI
• Sensibile alla latenza — Fortnite, Forza Orizzonte 4
• Sensibile alla GPU — Luce morente 2, Red Dead Redemption 2

I giochi sono molto impegnativi oggi, quindi i secchi sopra non sono perfetti. Un gioco come Assassin's Creed Valhalla riguarda GPU, latenza e frequenza, ma è più limitato dalla potenza della tua GPU, quindi non beneficerà tanto di 3D V-Cache. Puoi vederlo da alcuni dei miei test nella tabella qui sotto.

Hallock è stato attento a non fare dichiarazioni radicali perché ciò a cui un gioco è sensibile "non va davvero lungo le linee di genere". L'indicatore più importante è l'età del gioco. Hallock ha indicato titoli più vecchi come Counter-Strike: offensiva globale E Grand Theft Auto V come esempi di vecchi giochi che sono tipicamente più sensibili alla frequenza. I giochi più recenti come Grido lontano 6 E Aureola Infinita in genere vedrà un vantaggio maggiore da più cache.

Puoi vederlo nel grafico qui sotto, con il Ryzen 7 5800X3D che offre un significativo guadagno in termini di prestazioni anche rispetto al Ryzen 9 5950X in Grido lontano 6.

Anche l'interfaccia di programmazione dell'applicazione (API) del gioco è un grande fattore di influenza. I giochi dell'era DirectX 9 sono in genere più sensibili alla frequenza, mentre i giochi DirectX 11 e DirectX 12 più recenti sfruttano meglio la cache. E le API come Vulkan possono fare una grande differenza. Hallock indicò Dota 2 ad esempio: "Come risultato della sua modifica dell'API a Vulkan, [Dota 2] è enormemente influenzato dalle prestazioni della cache."

Alla fine, però, il vantaggio di qualcosa come 3D V-Cache si riduce in gran parte al tipo di giochi che sono popolari oggi. Le API più recenti sono meglio attrezzate per trarre vantaggio da cose come 3D V-Cache, ma è la casualità del giocatore che guida il vantaggio. Titoli multiplayer come Leggende dell'apice sono un buon esempio qui, dove potresti avere "un incontro casuale con un nemico o spostarti da un posto all'altro perché è appena scoppiato uno scontro a fuoco".

"Questo è il tipo di comportamento del giocatore che costringe un computer a cambiare idea", afferma Hallock. Man mano che la casualità diventa più profondamente radicata nei giochi che giochiamo, il ruolo della cache è quello di spostare le istruzioni nel punto corretto per mantenere la latenza il più bassa possibile.

Non è nemmeno un'idea fuori campo. Guardando i processori Ryzen 5000, anche il Ryzen 5 5600X sfoggia 2 MB di cache L3 in più rispetto Core i9-12900K di Intel. Diverse architetture gestiscono la cache, beh, in modo diverso, ma è chiaro che AMD ha avuto in mente questa specifica. Considera che il Ryzen 5 5600X da $ 300 si avvicina all'ammiraglia Intel nei giochi nonostante sia meno della metà del prezzo e abbia 10 core in meno.

Post-frequenza

C'è un grande elefante nella stanza con Ryzen 7 5800X3D: Frequenza. È 200 MHz più lento del Ryzen 7 5800X e non puoi overcloccalo senza alcune serie soluzioni alternative. Ma Hallock dice che stiamo entrando in un momento in cui la frequenza è meno importante, almeno nel frattempo.

“L'intero settore si è aggirato intorno ai 5 GHz per un po'. E lo stiamo riconoscendo. Questa idea di esplorare tecnologie di packaging interessanti è uno sforzo per porre fine a quella situazione di stallo”.

La frequenza è importante e Hallock afferma che si trova accanto all'imballaggio e al processo come un potente strumento nella cassetta degli attrezzi. Tuttavia, è vero che stiamo vedendo meno benefici dall'aumento della frequenza. Guarda al Nucleo i9-12900KS come primo esempio, dove anche un boost di 300 MHz offre poco o nessun vantaggio nei giochi.

L'overclocking è una questione diversa, un caso di compromesso considerando che molti titoli moderni non scalano con la frequenza come fanno i giochi più vecchi. Si tratta di voltaggio e termiche, con le parti che non offrono abbastanza margine per un overclock semplice e sicuro. Hallock afferma che AMD "ha ritenuto che sarebbe stato sbagliato non farlo" comunque.

È un compromesso che Hallock riconosce e, nel tempo, afferma che AMD "continuerà a spingerlo busta" e che l'azienda intende apportare vantaggi come l'overclocking ai chip impilati in 3D con il futuro rilasci.

In attesa

Il Ryzen 7 5800X3D è un chip straordinario, progettato da zero per i giochi che giochiamo oggi invece dell'infinito inseguimento IPC (istruzioni per clock) che va avanti da 30 anni. E 3D V-Cache è solo la prima applicazione della tecnologia 3D Hybrid Bond di AMD, che consente ad AMD di esplorare l'inserimento di moduli diversi sullo stesso chip.

È un prodotto interessante, ma è anche una lettura al polso di ciò che è importante per i giochi per PC oggi. Hallock afferma che potrebbe aiutare le persone a fermarsi e guardare che prestazioni elevate computer da gioco sembra in futuro, perché in base alle prestazioni del Ryzen 7 5800X3D, inizia a sembrare piuttosto diverso.

Questo articolo fa parte di Rispec – una colonna bisettimanale in corso che include discussioni, consigli e rapporti approfonditi sulla tecnologia alla base dei giochi per PC.

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